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miércoles, 13 de abril de 2011

Curado del Hormigón y Precauciones.


l. GENERALIDADES

De las operaciones necesarias para la ejecución de elementos de hormigón, posiblemente sea el  curado la más importante, por la influencia decisiva que tiene en la resistencia y demás cualidades del elemento final.

Durante el proceso de fraguado y primeros días de endurecimiento, se produce perdidas de agua por evaporación, creándose una serie de huecos o capilares en el hormigón que disminuyen su resistencia. Para compensar estas pérdidas y permitir que se desarrollen nuevos procesos de hidratación con aumento de resistencias, el hormigón debe curarse con abundancia de agua.

La falta de curado es especialmente grave para la durabilidad de la estructura, ya depende de la impermeabilidad (y por tanto, de la compacidad) de las capas exteriores del  hormigón, que son precisamente las más sensibles a una falta de curado. En efecto, el núcleo de  las piezas (salvo que sean muy delgadas) mantiene el contenido de humedad durante un  periodo prolongado, y se ve menos afectado por la falta de curado que las capas superficie. En  consecuencia, de no curarse bien el hormigón, la capa de recubrimiento de las armaduras  resultara porosa y permeable, con lo que la vida útil de la estructura se vera gravemente mermada .

El agua de curado debe ser apta para el fin que con ella se persigue.

En general, los métodos que aportan agua resultan más eficaces que los que impiden su evaporación. Como es obvio la duración e intensidad del curado dependen, fundamentalmente, de la temperatura y humedad del ambiente, así como de la acción del viento y del soleamiento directo; otras variables importantes son el tipo y la cantidad de cemento, la relación A/C y, en particular, las condiciones de exposición de la estructura en servicio, ya que a mayor severidad de éstas se requerirá un curado más prolongado.

Como idea general y para unas condiciones medias diremos que, con cemento portland normal y para elementos de hormigón armado, el período de curado mínimo debe ser de siete días, plazo que puede reducirse a la mitad si el cemento es de altas resistencias iniciales. Por el contrario, hay que aumentarlo a quince días cuando se trate de cementos lentos.

Cuando se hormigona en tiempo seco o cuando los elementos de hormigón van a estar en ambiente agresivo, los períodos de curado anteriormente citados deben aumentarse en un 30 por 100.

En el caso de grandes superficies (pavimentos, soleras, etc), el curado por aportación de humedad se sustituye a menudo  por el empleo de productos de curado, que protegen la superficie del hormigón e impiden la evaporación del agua interna del mismo. Se emplean para ello distintos tipos de recubrimientos a base de aceites, resinas, plásticos, etc. Conviene que los productos sean coloreados para poder apreciar su reparto, siendo preferible el color blanco que refleja los rayos solares. Su aplicación debe hacerse desde e! momento en que ha refluido la lechada y ésta comienza a perder su brillo.

2.° CURADO AL VAPOR

Uno de los métodos más eficaces para el curado del hormigón es el empleo de vapor, que acelera considerablemente el endurecimiento. Por su propia naturaleza, el curado al vapor se utiliza casi exclusivamente en prefabricación.

En el curado al vapor (y, en general, en cualquier curado por calor húmedo) interviene el concepto de maduración del hormigón, que es el producto de la temperatura, en grados centígrados, a que se somete la pieza por el tiempo de actuación de la misma, si ésta es constante; o la integral de la curva temperatura-tiempo, en el caso de temperatura variable.

Se admite hoy día que, para un mismo hormigón y dentro de ciertos límites, la eficacia del curado es la misma si la maduración es también la misma. Es decir, que distintas combinaciones de temperaturas y tiempos conducen al mismo resultado siempre que su producto (o la suma de productos) sea constante.

El proceso de curado al vapor se inicia, una vez transcurrido el prefraguado, elevándose gradualmente la temperatura hasta alcanzar la temperatura límite. Esta se mantiene durante un cierto plazo, al cabo del cual se hace descender de forma continua hasta igualar la temperatura ambiente (fig. 4.2). Es importante evitar que el hormigón experimente choques térmicos durante el proceso.

Cada cemento tiene una curva de curado ideal, que puede determinarse experimentalmente para conocer las velocidades óptimas de variación de temperatura, e] valor de temperatura límite y el tiempo de permanencia en Ja misma. En general, la duración del prefraguado oscila entre dos y Cinco horas la velocidad de calentamiento y enfriamiento no debe exceder de 20 °C por hora; y la temperatura límite óptima está comprendida entre 55 CC y 75 °C, sin que deban exceder los 80 GC. 

Figura 4.2 Ejemplo de Curado al Vapor.

La presión del vapor debe mantenerse lo mas uniforme posible a lo largo de la pieza, conservando el recinto de curado, en todo momento, saturado de humedad.

3. OTRAS PRECAUCIONES

Mientras no se han concluido los procesos de curado y endurecimiento del hormigón, es necesario evitar cualquier causa externa que pueda agrietarlo, tales como sobrecargas, choques o vibraciones excesivas, originadas por los trabajos de construcción del resto de la obra.

Ejemplos típicos de lo dicho son las acumulaciones de material (tales como acopios de ladrillo en forjados de edificación), las trepidaciones que originan algunas máquinas auxiliares de obra y los impactos involuntarios que puedan producirse sobre soportes u otros elementos.

Si no es posible evitar este tipo de acciones, deberán protegerse adecuadamente las piezas, así como sus paramentos y aristas.

Hormigonado en Tiempo Caluroso.


Cuando el hormigonado se efectúe en tiempo caluroso, deben adoptarse mecidas para impedir la evaporación del agua de amasado, especialmente durante el transporte del hormigón, y para reducir, en su caso, la temperatura de la masa. No hay que olvidar que el calor, la sequedad y el viento provocan una evaporación rápida del agua  también de la del hormigón ya compactado, lo que trae consigo pérdidas de resistencia, fisuras por afogarado y aumento de la retracción en las primeras edades.

Para reducir la temperatura de la masa puede recurrirse al empleo de agua fría, con escamas o trozos de hielo en su masa. A ser posible, los áridos deben a1macenare protegidos del soleamiento.

Una vez colocado el hormigón, se protegerá del sol y del viento mediante algún procedimiento que le conserve su humedad propia o le aporte nueva humedad (curad del hormigón). A tal efecto pueden emplearse: 

•tejadillos móviles, indicados en obras de trazado lineal. Se pondrá atención al nesgo de que el viento se introduzca bajo su superficie;
• hojas de plástico que pueden Colocarse directamente sobre el hormigón, aunque pueden marcase los pliegues en su superficie;
• esteras de paja. cuya superficie debe regarse continuamente;
capas de arena perennemente húmedas (pueden manchar el hormigón);  balsas de agua directamente aplicadas sobre el hormigón, o regado continuo de su superficie, no antes de que el hormigón haya endurecido lo suficiente para no arrastrar la pasta de cemento
• inmersión en agua, de especial interés en prefabricación;
• peliculas  de curado, a base de resinas que se pulverizan sobre la superficie del hormigón y forman, al polimerizarse una película protectora que impide la evaporación del agua; es el sistema más eficaz y también el más caro.

Como norma general y a pesar de las protecciones, no debe hormigonarse por encima de los 40 °C, o por encima de los 35 °C si se trata de elementos de mucha superficie (pavimentos, soleras, losas, etc.). En las proximidades de estas temperaturas conviene regar continuamente, al menos durante 10 dias, los encofrados y superficies expuestas de hormigón.

Hormigonado en Tiempo Frío.


Está perfectamente demostrado que el hormigón no adquiere la resistencia necesaria cuando su fraguado y primer endurecimiento tienen lugar en tiempo de heladas, debido a la acción expansiva del agua intersticial, que impide la evolución normal de estos procesos.1
Los ensayos efectuados por Graf llevan a la conclusión de que el hormigón queda seriamente dañado si la primera helada le sorprende cuando su resistencia en probeta cilíndrica no ha alcanzado los 8 N/mm3, pues en tal caso no es capaz de resistir los esfuerzos internos a que se ve sometido.

Por esta causa, debe suspenderse el hormigonado en cualquiera de los casos siguientes:

a)Cuando se prevea que, dentro de las 48 horas siguientes, pueda descender la temperatura ambiente por debajo de los O °C.
b) Cuando la temperatura de la masa de hormigón sea inferior a 5 °C en elementos normales, o a 10°C en elementos de pequeño espesor.
c) Cuando la temperatura de los moldes o encofrados sea inferior a 3 °C.

Por otra parte, para hormigonar en tiempo frío es necesario mejorar la dosificación del hormigón, adoptando relaciones A/C lo ms bajas posible, empleando mayor cantidad de cemento O cemento de mayor resistencia e incluso utilizando un aditivo adecuado. Todo ello con objeto de aumentar la velocidad de endurecimiento del hormig6n y el calor de fraguado de la masa.
Las precauciones que pueden adoptarse, en el caso en que sea imprescindible continuar el hormigonado, son las siguientes:

1. º Añadir un aditivo adecuado al agua de amasado.
3. º Calentar el agua de amasado a unos 40 0C o excepcionalmente más, cuidando de que no se formen grumos en la hormigonera. Para ello conviene verter una parte de los áridos antes que el cemento.

3. º Calentar los áridos.

4. º Proteger las superficies hormigonadas, mediante sacos, hojas de plástico (polietileno), balas de paja, tejadillos con lana de vidrio, etc.

5. º Crear un ambiente artificial adecuado alrededor de la obra (moldes radiantes calentados eléctricamente, circulación de aire o agua caliente, etc.) para que el proceso de fraguado y endurecimiento pueda desarrollarse normalmente.

6. º Prolongar el curado durante el mayor tiempo posible.

7. º Retrasar el desencofrado de las piezas, incluidos costeros, cuando el encofrado actúe como aislante (caso de la madera).

El peligro de que se hiele el hormigón fresco es tanto mayor cuanto más agua lleve éste. Por ello se recomienda emplear, en estos casos, hormigones tan secos corno sea posible. Además, el uso de aireantes es siempre aconsejable.

Si no puede garantizarse que, con las medidas adoptadas, se consiguen evitar los perjuicios de la helada, deberán efectuarse ensayos de información para conocer la resistencia realmente alcanzada por el hormigón y adoptar, en su caso, las medidas oportunas.

Con independencia de todo lo dicho, hay que recordar que el fraguad y endurecimiento del hormigón se retrasan en periodos de baja temperatura , lo que debe tenerse en cuenta tanto para el desencofrado y retirada de puntales como para la eventual realización de pruebas de la estructura.

Juntas de Hormigonado.

Al interrumpir el hormigonado de una estructura de hormigón, es necesario que las juntas queden orientadas lo más perpendicularmente posible a la dirección de las tensiones de compresión, siendo deseable alejarlas de las zonas de máximos esfuerzos. Por ello, en el hormigonado de soportes inclinados las juntas de hormigonado no deben disponerse horizontalmente sino en sentido perpendicular a la directriz del soporte.

Antes de reanudar el hormigonado, debe limpiarse la junta de toda suciedad y material que quede suelto, retirando con cepillo de alambre u otro procedimiento la capa superficial de mortero, para dejar los áridos al descubierto. Realizada esta P ración de limpieza, en la que no deben emplearse ácidos u otros agentes corrosivos, se humedece la superficie de la junta y se le aplica una capa de mortero fresco de 1 cm de espesor inmediatamente antes de verter el nuevo hormigón.

No debe hormigonarse directamente sobre superficies que hayan sufrido el efecto de la helada, debiendo sanearse previamente las partes dañadas por el hielo.

En el hormigonado de soportes y muros es conveniente esperar, por lo menos a que el hormigón ya no esté plástico, antes de hormigonar la viga o losa que apoya sobre ellos, con objeto de que el hormigón haya experimentado ya su primera contracción y no se produzcan fisuras posteriores.

En las vigas y placas, Conviene Situar las juntas de hormigonado en las proximidades del cuarto de la luz, donde los esfuerzos cortantes y de flexión son moderados, dándoles un trazado a 45. Es posible también situarlas hacia el centro de la luz, con trazado vertical. Cuando sea necesario, se asegurará la transmisión de cortantes mediante disposiciones apropiadas.

En aquellas estructuras en que sean de temer los efectos de la retracción, conviene dejar abiertas las juntas de hormigonado durante el tiempo necesario para que las piezas contiguas puedan deformarse con libertad, si ello es posible. La anchura de estas juntas debe ser la necesaria para poder efectuar con facilidad el hormigonado posterior.

Para terminar diremos que el empleo de productos adhesivos como las resinas epoxi, permite resolver con éxito gran cantidad de problemas de juntas.